[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310044141.9
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103515446A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白承范;蔡洙振;李民鏞;徐惠眞;李泳昊;李鎮(zhèn)九;李鍾哲
• 申請（專利權(quán)）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 俞波;石卓瓊

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2012年6月19日向韓國專利局提交的申請?zhí)枮?0-2012-0065801的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例涉及一種半導(dǎo)體器件，更具體而言，涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件已經(jīng)越來越高度地集成。結(jié)果，在工藝上出現(xiàn)各種問題。例如，由于單元區(qū)的縮小，光刻工藝變得越來越困難。近年來，已經(jīng)開展了對半導(dǎo)體器件的高集成的研究，諸如制造具有三維（3D）結(jié)構(gòu)的多電平單元（MLC）的方法。當單元形成為多層時，二極管可以用作開關(guān)器件。

二極管作為多層存儲器件中的單元選擇器件已然引起了關(guān)注。為了穩(wěn)定地驅(qū)動單元，需要設(shè)計二極管，使得在“導(dǎo)通”狀態(tài)在較低的電壓下流動大量的電流，而在“關(guān)斷”狀態(tài)電流不流動。

圖1是說明一般的二極管的結(jié)構(gòu)的示圖。

如圖1所示，二極管10是PIN二極管，并且具有第一類型半導(dǎo)體層12、第二類型半導(dǎo)體層14以及第三類型半導(dǎo)體層16的層疊結(jié)構(gòu)。

例如，第一類型半導(dǎo)體層12可以包括N型半導(dǎo)體層，并且可以被摻雜有磷（P），而第三類型半導(dǎo)體層16可以包括P型半導(dǎo)體層并且可以被摻雜有硼（B）。

此外，在形成第三類型半導(dǎo)體層16之后，執(zhí)行熱處理工藝以激活摻雜劑。

然而，摻雜在第一類型半導(dǎo)體層12和第三類型半導(dǎo)體層16中的離子在熱處理工藝中擴散到第二類型半導(dǎo)體層14中。參見圖1，第一類型離子深擴散到第二類型半導(dǎo)體層14中，如輪廓B1指示；并且第二類型離子深擴散到第二類型半導(dǎo)體層14中，如輪廓A1指示。

二極管的關(guān)斷電流特性傾向于隨著第二類型半導(dǎo)體層14的高度增加而改善。當摻雜劑從第一類型半導(dǎo)體層12和第三類型半導(dǎo)體層16深擴散到第二類型半導(dǎo)體層14中時，第二類型半導(dǎo)體層14的實質(zhì)高度減小到不能保證二極管特性。

因此，在現(xiàn)有的PIN二極管中，需要將第二類型半導(dǎo)體層14形成為具有充足的高度，且因而二極管10的總高度H1會超過

半導(dǎo)體器件的尺寸必然由于二極管的高度而增加。當適當?shù)販p小二極管的直徑時，二極管可能會在后續(xù)的工藝中倒塌。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，半導(dǎo)體器件可以包括：第一類型半導(dǎo)體層，所述第一類型半導(dǎo)體層被摻雜有N型離子；第二類型半導(dǎo)體層，所述第二類型半導(dǎo)體層被形成在第一類型半導(dǎo)體層之上；以及硅鍺（SiGe）層，所述硅鍺（SiGe）層被形成在第二類型半導(dǎo)體層之上被摻雜有P型離子。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，制造半導(dǎo)體器件的方法可以包括以下步驟：在半導(dǎo)體襯底之上形成摻雜有N型離子的第一類型半導(dǎo)體層；在第一類型半導(dǎo)體層之上形成第二類型半導(dǎo)體層；在第二類型半導(dǎo)體層之上形成硅鍺（SiGe）層，并且將P型離子摻雜到SiGe層中。

在以下標題為“具體實施方式”的部分描述這些和其它的特點、方面以及實施例。

附圖說明

從結(jié)合附圖的以下詳細描述中將更加清楚地理解本公開的主題的以上和其它的方面、特征和優(yōu)點，其中：

圖1是說明現(xiàn)有的二極管的結(jié)構(gòu)的示圖；

圖2是說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個示例性實施例的二極管的結(jié)構(gòu)的示圖；

圖3至圖6是說明制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個示例性實施例的二極管的方法的截面圖；

圖7是說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個示例性實施例的二極管的結(jié)構(gòu)的示圖；

圖8是說明熱處理方法的示圖；

圖9和圖10是說明根據(jù)熱處理條件的摻雜劑擴散信息的曲線圖；

圖11和圖12是說明根據(jù)半導(dǎo)體層的含量和熱處理條件的摻雜劑擴散信息的示圖；以及

圖13是說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個示例性實施例的半導(dǎo)體器件的電壓-電流特性的曲線圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖更詳細地描述示例性實施例。